Математика. Раздел 2. Математический анализ. Тетрадь 2. Казанцев Э.Ф. - 27 стр.

UptoLike

Составители: 

= - - + + = - - + +
-
+3 16 13
4
3 7 6 13
3
4
2 2
u
u
c x x
x
carcsin arcsin
в)
dx
ax bx c
du
u s
I
s
s u u
u s
du
s
du
n n n
( ) ( ) ( )
(
2 2
2 2
2
1 1
+ +
-
+
= =
+ +
+
=
u s
n2 1
+
-
-
òòòò
)
-
+
= - =
+
=
ò
1
2
2
1
2 2
2
2
s
u du
u s
I I I
u du
u s
n n
( )
;
( )
= =
+
= = =
+
=
-
dv
udu
u s
u u du du v
udu
u s
n
n n
1
2
1 1 1
2
1
2 1
( )
; ; ;
( )
( )(u s
n2 1
+
½
½
½
½
½
½
=
-
ò
)
=
- +
+
-
+
- -
ò
u
n u s
n
du
u s
n n
( )( ) ( )2 2
1
2 2
2 1 2 1
Та ким об ра зом:
du
u s
s
du
u s
u
s n u s
s n
n
n n
( )
( ) ( )( )
( )
2
2 1 2 1
1
2 2
1
2 2
+
=
+
+
- +
-
-
- -
du
u s
n
( )
2 1
+
-
òòò
или:
du
u s
u
s n u s
n
s n
du
u s
n
n n
( )
( )( )
( )
( )
2
2 1 2 1
2 2
2 3
2 2
+
=
- +
+
-
-
+
- -
òò
то есть мы по ни зи ли сте пень в зна ме на те ле на 1.
При ме няя эту фор му лу
( )n -1
раз, мы при дем к таб лич но му ин те -
гра лу
du
u s
2
+
ò
.
Дан ная фор му ла на зы ва ет ся ре ку рент ной.
При мер:
а)
dx
x
x
x
dx
x
x
x( ) ( ) ( ) ( )
2 3 2 2 2 2 2 2
5 5 4 5
3
5 4
5 20 5+
=
× +
+
×
+
=
+
+
òò
+ ×
× +
+
×
+
=
+
+
+
+
3
20
5 2 5
1
5 2
5 20 5
3
200 5
2 2 2 2 2
x
x
dx
x
x
x
x
x( ) ( ) ( )
ò
+
+
3
200 5 5
arctg
x
c
.
б)
Mx N
ax bx c
dx a
Mx N dx
ax b ac b
n
n
+
+ +
=
+
+ + -( )
( )
( )
[( ) ( ) ]
2 2 2
4
2 4
n
=
òò
=
= + =
=
-
= -
½
½
½
½
½
½
½
½
=
u ax b du adx
x
u b
a
s ac b
a
a
M
n
2 2
2
4
4
2
2
;
;
( ) (u b a N
u s
du
n
- +
+
=
ò
) ( )
( )
2
2
27
                                    u                                    x -3
       = -3 16 - u 2 +13 arcsin + c = -3 7 - x 2 + 6 x +13arcsin              +c
                                    4                                      4
                  dx                  du              1 s +u 2 +u 2     1      du
       в)ò    2          n
                            - ò     2      n
                                              = I   =   ò   2   n
                                                                    du = ò 2           -
           (ax + bx + c)        (u + s)               s (u + s)         s (u + s) n -1
         1    u 2 du                            u 2 du
       - ò 2          = I 1
                            - I 2 ;    I 2 =              =
         s (u + s) n                         (u 2 + s) n
         ½           udu                                     udu                   1             ½
       =½dv1 = 2          n
                            ; u1 = u; du1 = du; v1 = ò 2             n
                                                                       =             2      n -1
                                                                                                 ½=
         ½        (u + s)                                 (u + s)        2(n -1)(u + s) ½
                    u                  1          du
       =              2     n -1
                                 +         ò
          (2 n - 2)(u + s)         2 n - 2 (u + s) n -1
                                                2


       Таким образом:
             du         1        du                   u                    1             du
       ò (u 2 + s) n = s ò (u 2 + s) n -1 + s(2 n - 2)(u 2 + s) n -1 - s(2 n - 2) ò (u 2 + s) n -1
или:
          du                u               2n -3            du
       ò (u      =                        +
           + s) n s(2 n - 2)(u 2 + s) n -1 s(2 n - 2) ò (u 2 + s) n -1
              2


      то есть мы понизили степень в знаменателе на 1.
      Применяя эту формулу (n -1) раз, мы придем к табличному инте-
         du
гралу ò 2    .
       u +s
      Данная формула называется рекурентной.

       Пример:
                dx                   x             3       dx               x
       а) ò 2          3
                          =          2       2
                                               +     ò   2      2
                                                                   =               +
            ( x + 5)        5 × 4( x + 5) 5 × 4 ( x + 5)              20( x + 5) 2
                                                                           2


         3          x             1        dx            x               3x
       + ×                   +         ò         =                +               +
         20 5 × 2( x + 5) 5 × 2 x + 5 20( x + 5) 200( x 2 + 5)
                      2                    2            2      2


            3                x
       +          arctg            .
         200 5              5 +c
                Mx + N                                 (Mx + N )dx
       б)ò      2             n
                                dx = (4a) n ò                                 =
           (ax + bx + c)                        [(2ax + b) 2 + (4ac - b) 2 ]n
        ½u = 2ax + b; du = 2adx ½
                                             (4a) n M (u - b) (2a) + N
       =½                                ½ =                               du =
                      ; s = 4ac - b 2½ 2a ò
        ½x =   u  - b
                                                          (u 2 + s) n
        ½       2a                       ½
                                                                                               27